Kimyo fakulteti umumiy va neft-gaz kimyo kafedrasi neft kimyosi va fizikasi

3-Лаборатория иши
МАВЗУ: НЕФТНИ АЙРИМ ФИЗИК-КИМЁВИЙ ХОССАЛАРИНИ АНИҚЛАШ. АДСОРБЕНТЛАР ёрдамида Нефт махсулотларини тозалаш ва фракцияларга ажратиш.


Умумий тушунча.

Ажратувчи
варонка (1)


Табиий ва активланган тупроқлар, сунъий усулда тайёрланган алюминатлар, алюмогель, цеолитлар, активланган алюминий оксиди, кўмир ва шуларга ўхшашлар ўзларига бошқа моддаларни адсорбциялаш, яъни шимиб олиш хоссасига эгадирлар. Буларни адсорбентлар дейилади. Адсорбентларнинг бу хоссасидан саноатда кенг фойдаланилади. Масалан: адсорбентлар махсулотларни турли углеводород группаларига ажратиш, газларни намликдан тозалаш ва шу каби жараёнларга ишлатилади. Буларни орасида цеолитлар алоҳида ахамиятга эгадир. Масалан цеолитлар нефт махсулотларининг таркибидаги тўғри занжирли парафинларни осонлик билан шимиб оладилар. Цеолитларни бу хоссаси ёнилғи фракцияларини сифатини оширишда фойдаланилади. Цеолитлар нефт махсулотлари таркибидаги углеводород молекулаларини катта-кичиклигига қараб бир-биридан ажратиш қобилиятига эгадирлар.Адсорбция вақтида биринчи навбатда катта диполь моментига эга бўлган қутбли хусусиятли моддалар шимилади, сўнгра қутбли хусусиятга эга бўлмаган моддалар шимилади. Шу хусусиятига кўра нефт махсулотларини таркибидаги углеводород компонентларини қуйидаги тизимда ёзсак бўлади: смоласимон асфальтен моддалар ® оғир ароматик углеводородлар ® ўрта молекулали ароматик углеводородлар ® енгил ароматик углеводородлар ® нафтен ва парафин углеводородлар.
Бу углеводород группалари адсорбентга навбатма-навбат шимилиш хусусиятига эга бўлишлари билан бирга эритувчилар ёрдамида десорбцияланганда, биринчи навбатда парафин ва нафтен, улардан кейин бошқа группалар десорбцияга учрайди. Шу асосда нефт махсулотларининг таркибидаги углеводородларнинг группалари бўйича бир-биридан ажратиш ва уларнинг миқдорини аниқлаш мумкин.


Ишни бажаришда фойдаланиладиган қурилма,
ускуна ва тажриба ашёлари.
Адсорбер, шиша трубка, нихром сим, совутгич, колбалар, газ соати, уч шохли кранлар, автотрансформатор, термометр, термопара.
Лаборатория ишидан мақсад.

Йиғувчи Колба (4)
Юқорида айтилганидек, цеолитлар тўғри занжирли парафин углеводородларни осонлик билан адсорбциялайдилар. Ушбу усул ёрдамида тоза сифатли тўғри занжирли парафинларни ажратиб олиш мумкин. Цеолитлар ёрдамида газларни тозалаш ва уларни намликдан қуритиш мумкин.
Бу лаборатория ишида цеолитлар ёрдамида нефт махсулотларидан тўғри занжирли углеводородларни ажратиб олинади.
Одатда, бу жараён хом ашёни суюқ холатида ёки уни буғга айлантириб амалга оширилади. Жараённинг иккинчи хили кўпроқ қўлланиши сабабли, лаборатория иши хом ашёни буғга айлантирилган ҳолда бажарилади.
4-Расм. Керосин ва газойл фракцияларини буғ ҳолида адсорбцияли ажратиш ускунасининг чизмаси.
4-Расмда келтирилган ускунанинг асосий қисмлари қуйидагилардан иборат: адсорбер (2) диаметри 15 мм, баландлиги 300 мм; адсорбернинг печкаси (3) шиша трубка бўлиб, диаметри 25 мм, устига нихром сими ўралган; Ажратувчи варонка (1). Булар ёрдамида ускунани (адсорбция ва десорбция режимларига ўтказилади);


Тажрибага тайёрланиш ва уни бажариш тартиби.
Тажриба яхши натижа бериши энг аввало адсорбентни тўғри тайёрлашга боғлиқдир. Адсорбентни заррачалари 1-2 мм га тенг бўлиши шарт. Адсорбентни муфель печкасига жойлаб 450-500 ⁰ С да 5 соат қиздириб кейин эксикаторда совутилади. Совиган адсорбентни тезликда адсорберга жойланади. Хом ашёни мерникга солиб насос ёрдамида аралаштирувчига берилади. Хом ашёни хажмий тезлиги адсорбентнинг хажмига нисбатан 2 с^-1 га тенг. Адсорбция яхши бориши учун хом ашёга N гази аралаштирилади. Газнинг тезлиги ҳам хом ашёнинг хажмий тезлигига тенгдир. Хом ашё ва газ аралаштиргичда бир бири билан аралашиб буғга айлантирувчига келади. Бу ерда ҳарорат хом ашёни қайнаш температурасини охирига нисбатан 40-60 ⁰ С юқори ушлаб турилади. Хом ашё тўла буғ холатига ўтади. Буғ холатидаги аралашма уч шохли кран ёрдамида адсорберга келади. Адсорберда температура хом ашёнинг қайнаш температурасини охирига нисбатан 20-40⁰ С юқори ушлаб турилади. Хом ашё цеолит қатлами орқали ўтаётганда унинг таркибидаги н- парафинлар цеолитга адсорбция бўлади, парафинлардан тозаланган денормализат уч шохли кран орқали ўтиб совутгичга бориб суюқ ҳолатига ўтади ва суюқ махсулотни йиғувчига тушади. Аралашмадаги газ ва совушга улгурмаган углеводородлар абсорбер орқали газ соатига ўтади ва атмосферага чиқариб юборилади. Адсорбция босқичи тамом бўлгандан кейин уч шохли кранлар десорбция босқичи холатига ўзгартирилади. Десорбция сифатида сув буғи ишлатилади. Бунинг учун сувни 2 с^-1 хажмий тезлик билан аралаштиргичга (II) берамиз, у ерда N билан аралашиб десорбентни буғга айлантирувчи га келади, сув буғга айланиб N билан бирга уч шохли кран орқали адсорберга келади.
Сув буғи цеолитга шимилган н-парафинларни сиқиб чиқаради. Сув буғи, N ва буғ ҳолида десорбция бўлган n-парафинлар аралашмаси совутгичдан ўтиб суюқ махсулотни йиғувчи колбага тушади. Газ ва совуб улгурмайдиган парафинлар адсорбер ва газ соати орқали атмосферага чиқариб юборилади. Колбадаги суюқлик икки қатламдан иборат. Пастида сув, юқорисида н-парафинлар. н-парафинларни сувдан ажратиб хлорни кальций ёрдамида намликдан қуритамиз.
Адсорбция босқичи давом этаётганда бир неча маротаба денормализатни нурни синдириш коэффициентини аниқлаб борамиз; бошлаб коэффициентини қиймати кўтарилади; кейинчалик адсорбент n – парафинлар билан тўйинганидан сўнг коэффициентини қиймати камайиб боради. Бу адсорбция босқичини тамом бўлганидан дарак беради. Жараён тугагандан кейин материал баланси тузилади ва олинган махсулотларни анализ қилинади. Денормализация қотиш температурасини аниқланади; н-парафинларни ва улар билан бирга бўлган углеводородларни хроматография усули билан аниқланади.
Тажриба натижаларини якунлаштираётганда қуйидагилар қайд қилинади: хом ашё ва адсорбентни характеристикалари, қайси шароитда тажриба олиб борилди, қанча н-парафинлар олинди
(хом ашёга нисбатан % хисобида), жараённинг материал баланси, н-парафинлар ва денормализациянинг хоссалари; n – парафинларни ажратиб олиш жараёнининг материал балансини қуйидагича ёзилади:

Номлари	Массаси, г	Хом-ашёга нисбатан % да хисоб.
Тажрибага берилган хом ашё жаъми Тажрибада олинган: денормализат н-парафинлар йўқолган қисми жаъми		100 100

Хом ашё ва олинган махсулотларни қуйидаги кўринишда ёзамиз:

Номлари	Хом ашё	н-парафин	денормализат
Хом ашёга нисбатан % Хисобида Зичлиги Нурни синдириш коэффициенти Эриш харорати, ^0 С

Жорий назорат саволлари:

1. 
   Нефт махсулотлари паст хароратда нима сабабдан қотиб қолади?
   
2. 
   Нефт фракцияларидан сифатли мойлар олиш учун уларни таркибида қандай углеводородлар миқдори камайтирилади?
   
3. 
   Нефтнинг қолдиқ углеводородлар таркибига қандай углеводородлар кирадилар?
   
4. 
   қандай углеводородлар ёқилғини цетан сонини оширади?
   
5. 
   Нефт махсулоти адсорбентдан ўтказилса, унинг таркибидаги қандай углеводлар камаяди?
   
6. 
   Саноат таркибида қайси фракцияси депарафинланади?